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用于高温 钢材的热能回收装置

阅读：195发布：2021-10-28

专利汇可以提供用于高温钢材的热能回收装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供了一种用于高温钢材的热能回收装置，其包括：多个换热管，面向高温钢材设置；上升集管，一端连通于各换热管的一端；汽包，预先存放有规定量的水，连通于上升集管的另一端，具有蒸汽出口；以及下降集管，一端连通于汽包而另一端连通于各换热管的另一端。汽包内的水经由下降集管进入各换热管，流经各换热管的水与高温钢材进行热交换，高温钢材放出高温辐射热而降温，水吸收高温钢材辐射的热而升温蒸发、进而形成汽水混合物，汽水混合物从各换热管排出后经由上升集管输送到汽包内，在汽包内汽水混合物中的蒸汽经由蒸汽出口排出并用于后续利用，汽水混合物中的水聚集在汽包内，以供入下降集管循环使用。由此，能回收高温钢材的热能。，下面是用于高温钢材的热能回收装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于高温钢材的热能回收装置，其特征在于，包括：
多个换热管(1)，面向高温钢材(S)设置；
上升集管(2)，一端连通于各换热管(1)的一端；
汽包(3)，预先存放有规定量的水，连通于上升集管(2)的另一端，具有蒸汽出口(31)；
以及
下降集管(4)，一端连通于汽包(3)而另一端连通于各换热管(1)的另一端；
其中，多个换热管(1)、上升集管(2)、汽包(3)以及下降集管(4)形成水循环回路，在水循环回路中，汽包(3)内的水经由下降集管(4)进入各换热管(1)，流经各换热管(1)的水与高温钢材(S)进行热交换，高温钢材(S)放出高温辐射热而降温，水吸收高温钢材(S)辐射的热而升温蒸发、进而形成汽水混合物，汽水混合物从各换热管(1)排出后经由上升集管(2)输送到汽包(3)内，在汽包(3)内汽水混合物中的蒸汽经由蒸汽出口(31)排出并用于后续利用，而汽水混合物中的水聚集在汽包(3)内，以供入下降集管(4)进行循环使用。
2.根据权利要求1所述的用于高温钢材的热能回收装置，其特征在于，所述用于高温钢材的热能回收装置还包括：
保温装置(5)，围绕所述多个换热管(1)设置并固定连接所述多个换热管(1)。
3.根据权利要求2所述的用于高温钢材的热能回收装置，其特征在于，保温装置(5)包括：
反射层(51)，处于最内侧且面向所述多个换热管(1)，朝向所述多个换热管(1)反射高温钢材(S)辐射出的热以及所述多个换热管(1)辐射处的热；
钢结构(52)，处于最外侧，固定连接所述多个换热管(1)和反射层(51)；以及保温层(53)，设置于反射层(51)和钢结构(52)之间。
4.根据权利要求2所述的用于高温钢材的热能回收装置，其特征在于，所述用于高温钢材的热能回收装置还包括：
散热管(6)，穿设保温装置(5)，以使保温装置(5)面向所述多个换热管(1)的一侧和背离所述多个换热管(1)的一侧气体连通，以将空气从保温装置(5)面向所述多个换热管(1)的一侧引出到背离所述多个换热管(1)的一侧。
5.根据权利要求1所述的用于高温钢材的热能回收装置，其特征在于，所述用于高温钢材的热能回收装置还包括：
集水箱(7)，将下降集管(4)的另一端与各换热管(1)的另一端连通，以收集来自下降集管(4)的水并向各换热管(1)供给收集的水。
6.根据权利要求1所述的用于高温钢材的热能回收装置，其特征在于，所述用于高温钢材的热能回收装置还包括：
补水管(8)，连通于汽包(3)，以向汽包(3)进行补水。
7.根据权利要求1所述的用于高温钢材的热能回收装置，其特征在于，所述用于高温钢材的热能回收装置还包括：
挡汽板(9)，设置于各换热管(1)的靠近下降集管(4)的位置，以阻挡经由下降集管(4)进入各换热管(1)内的水所含的蒸汽并使蒸汽回落到水中。
8.根据权利要求1所述的用于高温钢材的热能回收装置，其特征在于，各换热管(1)自下降集管(4)的位置向上升集管(2)的位置向上倾斜。
9.根据权利要求1所述的用于高温钢材的热能回收装置，其特征在于，高温钢材(S)由辊道冷床输送而行进。
10.根据权利要求9所述的用于高温钢材的热能回收装置，其特征在于，当高温钢材(S)的宽度窄时，各换热管(1)平行高温钢材(S)的行进方向设置；
当高温钢材(S)的宽度宽时，各换热管(1)垂直于高温钢材(S)的行进方向设置。

说明书全文

用于高温钢材的热能回收装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及热能回收装置，具体涉及一种用于高温钢材的热能回收装置。

背景技术

[0002] 钢铁产品在生产或制造时，大都是处于高温状态进行的，在完成其主要工艺过程后，依然处于高温状态。如：连铸钢坯在结晶完成后于结晶器后辊道上时的温度区间为1100～700℃左右；高速线材在吐丝机成卷后可利用的温度区间为960～400℃左右；中厚钢板在矫直后可利用的温度区间在800～400℃左右，为计算方便，统一按400℃考虑。钢
6
材所释放的热量为Q＝c·m·Δt＝480J/(kg·K)·1000kg·400K＝192×10J，换热管
6
内水汽化产生蒸汽所利用的热量按33％考虑，则每吨钢材可利用热量为63.36×10J，相当
3 3
于电17.6kwh，天然气1.78m，如天然气按3.25元/m，每吨钢按两次利用计算，可回收的热量估计11.57元。年产500万吨钢材的企业可创造经济效益5578万元。我国年产钢材7.6亿吨，如能充分利用，效益是很可观的。
实用新型内容

[0003] 鉴于背景技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种用于高温钢材的热能回收装置，其能回收高温钢材的热能。

[0004] 本实用新型的另一目的在于提供一种用于高温钢材的热能回收装置，其不影响到高温钢材的整条生产线的运行、能降低周围的环境温度、有利于设备、设施的运行及维护。

[0005] 为了实现上述目的，本实用新型提供了一种用于高温钢材的热能回收装置，其包括：多个换热管，面向高温钢材设置；上升集管，一端连通于各换热管的一端；汽包，预先存放有规定量的水，连通于上升集管的另一端，具有蒸汽出口；以及下降集管，一端连通于汽包而另一端连通于各换热管的另一端。其中，多个换热管、上升集管、汽包以及下降集管形成水循环回路，在水循环回路中，汽包内的水经由下降集管进入各换热管，流经各换热管的水与高温钢材进行热交换，高温钢材放出高温辐射热而降温，水吸收高温钢材辐射的热而升温蒸发、进而形成汽水混合物，汽水混合物从各换热管排出后经由上升集管输送到汽包内，在汽包内汽水混合物中的蒸汽经由蒸汽出口排出并用于后续利用，而汽水混合物中的水聚集在汽包内，以供入下降集管进行循环使用。

[0006] 本实用新型的有益效果如下：

[0007] 在根据本实用新型的用于高温钢材的热能回收装置中，通过流经各换热管的水与高温钢材进行热交换，高温钢材的热能最终以经由蒸汽出口排出的蒸汽回收，从而回收高温钢材的热能。

[0008] 根据本实用新型的用于高温钢材的热能回收装置可制作成单元模块，相互间、与外部管网之间通过管道连接。自身或相关设施、设备出现故障，可以快速切断，迅速移出，便于设备的点检与维修，从而不影响到高温钢材的整条生产线的运行。同时，由于在高温钢材上部安装了热量回收装置，能降低周围的环境温度，有利于设备、设施的运行及维护。附图说明

[0009] 图1是根据本实用新型的用于高温钢材的热能回收装置的整体示意图；

[0010] 图2是图1的一剖视图；

[0011] 图3是图1的集水箱和换热管的剖视图；

[0012] 图4是图3的一剖视图，其中示出一个换热管和一个挡汽板。

[0013] 其中，附图标记说明如下：

[0014] 1换热管 52钢结构

[0015] 2上升集管 53保温层

[0016] 3汽包 6散热管

[0017] 31蒸汽出口 7集水箱

[0018] 4下降集管 8补水管

[0019] 5保温装置 9挡汽板

[0020] 51反射层 S高温钢材

具体实施方式

[0021] 下面参照附图来详细说明根据本实用新型的用于高温钢材的热能回收装置。

[0022] 参照图1，根据本实用新型的用于高温钢材的热能回收装置包括：多个换热管1，面向高温钢材S设置；上升集管2，一端连通于各换热管1的一端；汽包3，预先存放有规定量的水，连通于上升集管2的另一端，具有蒸汽出口31；以及下降集管4，一端连通于汽包3而另一端连通于各换热管1的另一端。其中，多个换热管1、上升集管2、汽包3以及下降集管4形成水循环回路，在水循环回路中，汽包3内的水经由下降集管4进入各换热管1，流经各换热管1的水与高温钢材S进行热交换，高温钢材S放出高温辐射热而降温，水吸收高温钢材S辐射的热而升温蒸发、进而形成汽水混合物，汽水混合物从各换热管1排出后经由上升集管2输送到汽包3内，在汽包3内汽水混合物中的蒸汽经由蒸汽出口31排出并用于后续利用，而汽水混合物中的水聚集在汽包3内，以供入下降集管4进行循环使用。在此说明的是，汽包3中预先存放水的规定量视实际情况确定，只要满足水循环回路中使用的水足够即可。

[0023] 在根据本实用新型的用于高温钢材的热能回收装置中，通过流经各换热管1的水与高温钢材S进行热交换，高温钢材的热能最终以经由蒸汽出口31排出的蒸汽回收，从而回收高温钢材的热能。

[0024] 此外，钢铁生产过程工艺复杂，设备多，生产线大多是直线串联形式的，置于生产线任一设备的故障都可能影响到整条生产线的运行。根据本实用新型的用于高温钢材的热能回收装置可制作成单元模块，相互间、与外部管网之间通过管道连接。自身或相关设施、设备出现故障，可以快速切断，迅速移出，便于设备的点检与维修，从而不影响到高温钢材的整条生产线的运行。同时，由于在高温钢材上部安装了热量回收装置，能降低周围的环境温度，有利于设备、设施的运行及维护。

[0025] 在一实施例中，参照图1和图2，所述用于高温钢材的热能回收装置还可包括：保温装置5，围绕所述多个换热管1设置并固定连接所述多个换热管1。采用保温装置5可以进一步控制对换热管1的保温和高温钢材S的辐射热的外散，从而进一步增强回收高温钢材S的热能。

[0026] 在一实施例中，参照图1和图2，保温装置5可包括：反射层51，处于最内侧且面向所述多个换热管1，朝向所述多个换热管1反射高温钢材S辐射出的热以及所述多个换热管1辐射处的热；钢结构52，处于最外侧，固定连接所述多个换热管1和反射层51；以及保温层53，设置于反射层51和钢结构52之间。反射层51和纤维毯保温层53的设置可以进一步控制高温钢材S的辐射热的外散，从而进一步增强回收高温钢材的热能。

[0027] 在一实施例中，保温层53为纤维毯。

[0028] 在一实施例中，参照图1，所述用于高温钢材的热能回收装置还可包括：散热管6，穿设保温装置5，以使保温装置5面向所述多个换热管1的一侧和背离所述多个换热管1的一侧气体连通，以将空气从保温装置5面向所述多个换热管1的一侧引出到背离所述多个换热管1的一侧。散热管6的设置有利于加强保温装置5内侧的空气流动，降低加强保温装置5内侧的空气温度，提高空气对高温钢材S的冷却速度。

[0029] 在一实施例中，参照图1和图3，所述用于高温钢材的热能回收装置还可包括：集水箱7，将下降集管4的另一端与各换热管1的另一端连通，以收集来自下降集管4的水并向各换热管1供给收集的水。

[0030] 在一实施例中，参照图1，所述用于高温钢材的热能回收装置还可包括：补水管8，连通于汽包3，以向汽包3进行补水。

[0031] 在一实施例中，参照图4，所述用于高温钢材的热能回收装置还可包括：挡汽板9，设置于各换热管1的靠近下降集管4的位置，以阻挡经由下降集管4进入各换热管1内的水所含的蒸汽并使蒸汽回落到水中。

[0032] 在一实施例中，各换热管1自下降集管4的位置向上升集管2的位置向上倾斜。在一实施例中，各换热管1自下降集管4的位置向上升集管2的位置向上倾斜的坡度为2‰～10‰。

[0033] 在一实施例中，换热管1置于高温钢材S的上方(参照图1和图2)或换热管1置于高温钢材S的下方。

[0034] 在一实施例中，各换热管1的断面形状可为圆形(参照图2)、椭圆形或矩形。

[0035] 在一实施例中，各换热管1的外表面可焊接有翼板(未示出)或扁钢(未示出)。

[0036] 在一实施例中，高温钢材S由辊道冷床(未示出)输送而行进。在一实施例中，当高温钢材S的宽度窄时，各换热管1平行高温钢材S的行进方向设置。相应地，高温钢材S可为连铸方坯、连铸板坯、吐丝机后成卷的线材或钢带。在一实施例中，当高温钢材S的宽度宽时，各换热管1垂直于高温钢材S的行进方向设置。相应地，高温钢材S为中厚钢板。

[0037] 在一实施例中，所述用于高温钢材的热能回收装置还可包括：桁架(未示出)，架设于辊道冷床上方，吊装各换热管1；以及钢结构平台(未示出)，架设于辊道冷床上方，安装固定汽包3。

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